بررسی تاثیر شرایط عملیاتی در جداسازی آسفالتین از نفت خام سنگین در هیدروسیکلون با استفاده از شبیه سازی CFD

در این مقاله یک هیدروسیکلون مدل (کولمن- تئو) به منظور جداسازی آسفالتین از نفت خام طراحی گردید و با استفاده از شبیه سازی سه بعدی CFD میدانهای سرعت و بازدهی عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه سازی CFD هیدرو سیکلون مدل اغتشاش بکار برده شده، مدل تنش رینولدز (RSM) و مدل برهمکنش بین فازی از نوع مخلوط بوده و قطر ذرات آسفالتین 30 میکرون در نظر گرفته شده است. برای صحت سنجی، نتایج حاصل از شبیه سازی، با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. دیده می شود شبیه سازی می تواند با خطای متوسط 10% نسبت به نتایج آزمایشگاهی رفتار هیدروسیکلون را پیش بینی کند. در بررسی شرایط عملیاتی شدت جریان ورودی، قطر ذرات آسفالتین، گرانروی فاز پیوسته و نسبت جدایش مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج، نشان دهنده افزایش بازدهی جداسازی با افزایش شدت جریان ورودی و کاهش گرانروی می باشد. همچنین افزایش قطر ذرات آسفالتین به 50 میکرون باعث افزایش 133% در بازدهی کل هیدروسیکلون گردید. بررسی تاثیر نسبت جدایش نشان دهنده یک تاثیر دوگانه در عملکرد هیدروسیکلون بود. با افزایش نسبت جدایش، محصول فرایند کاهش یافته و از طرف دیگر بازدهی کل هیدروسیکلون افزایش می یابد. لذا در این خصوص بایستی بین کیفیت و کمیت محصول بهینه سازی انجام شود.